Оксидное упрочнение

По сравнению с у -фазой оксидные частицы обладают гораздо большей термической стабильностью и, следовательно гораздо более эффективны при высоких температурах выше 982 °С такие сплавы превосходят по длительной прочности сплавы, упрочняемые выделениями у -фазы. Работы последних лет сосредоточены на сочетании дисперсного оксидного упрочнения с упрочнением у -фазой по реакции старения этим путем стремятся обеспечить высокую длительную прочность в [c.335]

Оксидное упрочнение молибдена. До настоящего времени сведения о влиянии тугоплавких окислов, в частности окислов Me IV группы, на свойства молибдена в литературе очень незначительны [c.292]

Нитридное и оксидное упрочнение вольфрама. В последнее время предпринимаются попытки упрочнения вольфрама дисперсными частицами нитрида гафния (рис. 123). Для этого используют не металлургический метод получения, а диффузионное насыщение [981 и совместное осаждение из газовой фазы [99]. [c.298]

Многие исследователи наблюдали сплошные оксидные сетки вдоль границ зерен в сплавах, испытывавшихся при высоких температурах в сильных окислительных условиях [29, 30, 154]. Предшествующий анализ упрочнения границ зерен в этом случае уже не справедлив, так как границы зерен замещены оксидной фазой. Вопрос о том, будет ли такое замещение улучшать или ухудшать характеристики ползучести, остается открытым, поскольку оба эффекта удалось наблюдать в разных случаях [29, 30, 154]. [c.34]

Даже после рассмотренных систематических исследований многие вопросы остаются открытыми. Воздушная среда имеет тенденцию усиливать скольжение по границам зерен, но природа реакций с газовой фазой на этих границах и механизм усиления скольжения неизвестны. Точно так же механизм упрочняющего влияния поверхностной оксидной пленки и ее профиль по глубине еще требуют модельного описания в терминах толщин оксида я металла, компактности и адгезии оксида. Кроме того, если полагать, что само физическое присутствие окалины может вызывать упрочнение поверхностных зерен, то следует изучить состояние напряжения дальнего порядка, вызванного в подложке ростом пленки оксида или индуцированного термически, а также исследовать влияние этих напряжений на ползучесть и разрушение (см. табл. 5). Если рассматривать идеальный случай, когда напряжение сдвига на границе сплав/оксид передается сплаву как нормальное сжимающее или растягивающее напряжение, то элементарная механика предсказывает обратную зависимость скорости ползучести от диаметра образца. Этот эффект напряжения оксида также может либо складываться, либо конкурировать с другими поверхностными эффектами. [c.40]

Особенно важно знать, что прочностные свойства керамики с повышением температуры, как правило, снижаются. Только в исключительных случаях наблюдается небольшое упрочнение, предшествующее дальнейшему снижению гу)очности. Это в равной степени относится к керамике с преобладающим кристаллическим составом — типа оксидной, а также многофазовой со значи- тельным количеством стекловидной фазы. [c.8]

Для упрочнения в сплавы вольфрама вводят мелкодисперсные оксидные или карбидные частицы и подвергают наклепу. Прочности очень высок даже с учетом разницы в плотности (рис. 19.7). Выше упоминалась возможность использования таких сплавов в качестве высокопрочных армирующих волокон в композиционных материалах с металлической матрицей. [c.309]

Наконец мы можем наблюдать начало довольно широкого применения сплавов, упрочняемых дисперсными частицами оксидов для производства этих сплавов используют также комплекс методов легирования и обработки, созданных за прошедшие годы. Механическое легирование (с использованием тонкодисперсных полностью легированных порошков) и быстрая кристаллизация позволят применять сплавы на основе Ni и Со, упрочненные дисперсными оксидными частицами, при температурах, не превышающих 1100 °С. [c.13]

Рис.1.7. Панорама развития микроструктуры никелевых суперсплавов приведены и полезные и вредные фазы [7] (РВ — равновесные выделения Т)-фазы ДУ - при дисперсном упрочнении оксидными частицами НК — при направленной кристаллизации МК — в монокристалле КК — фаза в виде "кирпичной" кладки В — волокна ТаС ИВ — игольчатые выделения

Сплавы, упрочненные мелкодисперсными оксидными частицами, характеризуются еще более пологой параметрической кривой длительной прочности (см. рис. 5.15) и выше 1093 °С превосходят в этом отношении все остальные системы. Однако следует упомянуть и явные пороки этого материала, а именно, трудность изготовления основных несущих деталей и утрату исходных свойств материала в сварных соединениях, полученных методами оплавления. [c.206]

В сплавах, упрочненных твердыми частицами типа оксидных, царствует вечная мода на мини . Чем меньше средние размеры частицы, тем прочнее сплав. Чтобы обеспечить существующий спрос на мини , модельеры (т. е. разработчики сплавов) воздействуют на процессы зарождения. Идея проста если удастся облегчить зародышеобразование, частиц станет больше, а каждая из них соответственно меньше. Как раз то, к чему следует стремиться Путь достиже- [c.251]

Жаропрочные свойства дисперсно-упрочненных сплавов зависят как от количества и размеров оксидных частиц, так и от размеров, формы и строения зерен и субзерен матриц, формируемых при оптимальных режимах обработки давлением и термической обработки. [c.256]

Фрикционные материалы состоят из матрицы и различных типов армирующих и других наполнителей. Упрочнение обычно производится при помощи асбестовых и хлопковых волокон или тканей или металлической проволоки. Для улучшения фрикционных характеристик материалов применяются минеральные (каль-иид, кремнезем или глинозем) или металлические порошки леза, меди, бронзы или цинка). Металлические порошки по л ют фрикционные свойства материала и его теплопроводное и очищают сопряженную поверхность от налипающей смолы и оксидной пленки. Для увеличения износостойкости фрикционных материалов в них вводят твердые смазки типа графита и дисульфида молибдена. [c.396]

Увеличение содержания в сплаве оксидной фазы сверх 1 — 1,5 мол.% (т. е. выше 1,5 ат.% циркония или гафния и 2—3 ат.% кислорода при ат.% Zr(Hf)/aT.% О— 1/2) не приводит к дальнейшему упрочнению сплавов, особенно при повышенных температурах. (Это касается сплавов, полученных металлургическим методом.) [c.264]

Другая группа перспективных с точки зрения жаропрочности сплавов тех же систем— это эвтектические сплавы. По данным [144, 153, 180], эффективность упрочнения увеличивается в последовательности оксидная, нитридная, карбидная эвтектики (табл. 40). [c.269]

Дисперсная фаза в матрице может быть создана и другими способами. Чаще всего встречающиеся дисперсные оксидные частицы могут быть введены в матрицу методом порошковой металлургии или методом внутреннего окисления. Дисперсно упрочненные металлы или сплавы часто называются дисперсными композитами или просто композитами. К дисперсно упрочненным металлическим материалам также относится алюминий, упрочненный окисью алюминия (система металл - оксид также является композитом), В настоящее время наиболее важным представителем дисперсных композитов является сплав Ni - 20 Сг, дисперсно упрочненный оксидом тория или окси- [c.155]

Для упрочнения тару подвергают закалке или наносят на ее поверхность упрочняющие пленочные покрытия органические или оксидные. Некоторые виды тары декорируют способами, близкими к применяемым в производстве фарфоровой или стеклянной сортовой посуды, а также наносят на изделия несмываемые этикетки с помощью органических или керамических красок. [c.538]

Отрицательное влияние оксидных включений на пластичность и ударную вязкость металла швов в той или иной степени признают в настоящее время практически все исследователи. Вместе с тем бытует мнение, что преимущественное влияние прн сварке под флюсом и в защитных газах все же оказывают ие оксидные включения, а количество легирующих элементов в металле шва, особенно кремния и марганца. Определенную роль в этом плане сыграли данные, полученные в свое время А. П. Гуляевым по упрочнению феррита различными легирующими элементами. [c.221]

В то же самое время группа сотрудников во главе с Андерсом внедрила на фирме "DuPont" метод дисперсного оксидного упрочнения. Реализуемое методами порошковой металлургии, оно характеризуется созданием очень мелкодисперсной структуры и возникновением сверхпластичности сплавов. В сочетании с высокой кратковременной прочностью механически легированные деформируемые сплавы, дисперсно упроч- [c.41]

Хорошего уровня длительной прочности при высоких температурах достигли и с помощью дисперсного оксидного упрочнения. Материалы такого рода получают методами порошковой металлургии обычно они содержат частицы YjOj, предназначенные и для упрочнения, и для управления размером и формой зерен. При более низких температурах эти сплавы, как правщо, уступают в прочности сплавам, упрочняемым выделениями у -фазы по реакции старения причина в том, что для достижения очень высокой прочности необходимо обеспечить одновременно высокую объемную долю и равномерное распределение оксидных частиц, а сделать это достаточно трудно. [c.335]

Сплавы с оксидным упрочнением получают методами порошковой металлургии (рис. 123). Некоторые из таких сплавов вольфрама с добавками ThOa [100—104], а также ZrOg, НЮг [104—106] получили довольно широкое распространение в электровакуумной и светотехнической технике. [c.298]

Никель. Серебристо-белого цвета металл — Ni с температурой плавления 1452 С выпускается нескольких марок с содержанием до 99,99% Ni при использовании электровакуумной плавкп. В интервале 25— 600 С значение ТК1 = 1,55-10 Иград. Электрические свойства отожженного никеля р = 0,0683 ом-мм 1м, TKR = 6,8-10 Иград. Никель применяют в качестве оснований (кернов) оксидных катодов, которые активируют окислами в. основном щелочноземельных металлов (ВаО, SrO), с целью снижения работы выхода. Для упрочнения никеля-используют присадку марганца (2,3—5,4%) из марганцовистого никеля изготовляют прочные сетки и траверсы небольших приемно-усилительных ламп. Алюминированный никель в виде ленты, покрытой тонким слоем алюминия (8—15 мкм), обладает высоким коэффициентом теплового излучения (до 0,8) такую ленту используют для анодов небольших электронных ламп. Допустимая для никеля температура в вакууме составляет 800° С. [c.299]

Согласно данным предыдущего раздела, упрочнение могло бы также вызываться внутренними эффектами, в частности образованием упрочняющих дисперсоидов за счет оксидных (карбидных, нитридных и т. д.) частиц. С представлением об упрочняющей поверхностной пленке согласуются рассмотренные выше данные работы [62], где было исследовано упрочнение нержавеющей стали, вызванное науглероживанием, и обнаружено, что показатель п возрос от 6 для исходной стали до 10,7 для науглероженной стали. По-видимому, возрастание значения п отражает в этом случае более высокое внутреннее противодействующее напряжение аналогично случаю суперсплавов, механически легированных оксидными дисперсоидами [13]. [c.36]

Метод упрочнения путем образования внутри металлической матрицы высокодисперсных частиц тугоплавкой фазы при внутреннем окислении включает окислительный отжиг порошка сплава, представляющего собой твердый раствор металла, образующего трудновосста-навливаемый тугоплавкий оксид, в металлической матрице, оксид которой должен легко восстанавливаться. Если металл матрицы не образует оксидов, то уже на этой стадии образуется его смесь с фазой-упрочнителем, которую прессуют, спекают и обрабатывают давлением. Если на поверхности матрицы образуется пленка оксида, препятствующая диффузии кислорода внутрь частицы, то после проведения окислительного отжига порошок нагревают в инертной среде и оксидная фаза-упрочнитель образуется за счет кислорода оксида матрицы для удаления не разложившихся оксидов матричного металла порошок можно дополнительно обработать в восстановительной среде. Скорость диффузии кислорода в матрице должна быть возможно большей по сравнению со скоростью диффузии атомов металла, образующего тугоплавкий оксид, а энергия образования тугоплавкого оксида по абсолютной величине должна быть значительно больше энергии образования оксида металла матрицы. Только при таких условиях достигаются высокая дисперсность частиц тугоплавкого оксида и равномерное его распределение в матричном металле. Полученную смесь порошков основного металла и оксидной фазы-упрочнителя прессуют и спекают, после чего заготовки обрабатывают давлением. [c.172]

Спеченный бериллий - это, по суш,еству, дисперсноупрочненный материал, так как промышленные сорта исходных порошков бериллия содержат 0,7- 1,5% ВеО. В недеформированном состоянии спеченные заготовки бериллия имеют удлинение 1 - 2 %. После деформации, разрушаюш,ей оксидные сетки на частицах, удлинение повышается до 5 - 15 %, а прочность до 450 - 550 МПа. Из бериллия с содержанием до 3 % ВеО получают листы различной толш,ины, проволоку, разнообразные профили, хотя сравнительно невысокая пластичность материала создает большие трудности при деформировании заготовок. Улучшить свойства спеченного бериллия можно упрочнением его карбидом Be j. [c.235]

Технологический процесс механического легирования npi меняется для получения порошка сплавов со структуре аустенитного твердого раствора (МА—754), феррита (МА—95i или у-упрочненного аустенита (МА—6000). Сплав МА—60( отличается хорошей прочностью в области средних темпер тур, где прочность сплавов МА-754 и МА-956 недостаточн Типичные химические составы этих сплавов приведены табл. 17.2. Из литературы известно, что для образоваш оксидной пленки окалины содержание алюминия в этих спл вах должно быть не менее 4% по объему [12]. [c.228]

Представлены сведения о природе, технологии и особенностях производства и применения металлических жаропрочвых сплавов (суперсплавов на основе Ni, Со, Fe, а также— впервые— Nb и Мо) и других высокотемпературных конструкционных материалов. Рассмотрены такие вопросы, как использование оксидного дисперсного упрочнения в комбинации с механическим легированием, применение быстрой кристаллизации и др. Изложены современные фундаментальные метал-лофизи 1еские и физико-химические представления о природе связи структуры и состава с поведением материалов в разных температурно-силовых режимах работы, в том числе в агрессивных средах. Рассмотрены материалы, полученные направленной кристаллизацией, и монокристаллические, лишь недавно получившие применение в реальных двигателях. [c.4]

Задача данной главы — обзор и оценка уровня современных знаний о механизмах, ответственных за прочность аустенитных суперсплавов. Подходя к решению этой задачи, мы рассмотрим механизмы упрочнения аустенитной фазы — матрицы, а также пути, посредством которых фазы (главным образом у [Nij Al, Ti)], но иногда и У (N13X1) или ц [Ni3(Nb, А1, Ni)]), выделяющиеся в процессе старения, воздействуют на прочность и сопротивление ползучести и усталости. При определенных обстоятельствах сплавы на железоникелевой или кобальтовой основе упрочняются в результате старения за счет выделения либо карбидов, либо интерметаллических соединений. Однако наиболее выразительного эффекта упрочнения удается достичь у сплавов на никелевой основе, поэтому при последующем рассмотрении главное внимание сосредоточено именно на них. В обзоре отводится место и дисперсному упрочнению твердыми некогерентными частицами типа оксидных. Подробности приготовления дисперсноупрочненных сплавов изложены в гл. 17, а факторы, влияющие на сопротивление усталости, — в гл.10. [c.83]

Г — напряжение трения в решетке [63]. И в том, и в другом случае энергия активации ползучести приобретает значение, близкое к энергии активации самодиффузии. Аналогичные различия в энергии активации ползучести многокомпонентного сплава и энергии самодиффузии в его матрице замечены у дисперсно упрочненных сплавов типа TD—Ni или А1—AljOj. Похоже, что у этих сплавов существенную роль играет показатель вытянутости зерен (ПВЗ), поскольку с его ростом увеличиваются и Q, и п. Правда, разброс данных в этом случае очень велик (см. рис. 3.7) [38]. В последующих работах показали, что пороговое напряжение (Г у нескольких сплавов, упрочненных дисперсными оксидными частицами, линейно возрастало с увеличением ПВЗ [64]. Сделано предположение, что для сплавов такого рода величина (Г -более приемлемый критерий, чем напряжение, вызывающее определенную деформацию в течение заданного времени. [c.118]

Для упрочнения инструмента из быстрорежущей стали предложен новый процесс оксиазотирования. Процесс ведут при 520° С в смеси аммиака и водяного пара в количестве более 5%. В этом случае на поверхности возникает оксидный [c.337]

Следует напомнить, что немаловажную роль в упрочнении рассматриваемых сплавов играет оксидная дисперсная фаза (ZrO ) или НЮг), которая образуется в этих сплавах в процессе накисло-роживания при высокотемпературной термической обработке. [c.240]

Сплавы, содержащие 1—2 мол.% карбидной фазы в расчете на Zr или Hf , при температурах ниже 1200° С уступают по прочности сплавам, упрочненным оптимальным количеством окислов или нитридов. Вместе с тем карбидсодержащие сплавы значительно лучше сохраняют высокую прочность при повышении рабочей температуры. Повышение температуры испытания карбидсодержащих сплавов от комнатной до 1200° С приводит к снижению предела прочности всего на 20—40%, что вдвое меньше, чем для сплавов ниобия, упрочненных дисперсной нитридной или оксидной фазой. В связи с этим, увеличение содержания карбидной фазы в сплаве более 2—3 мол.%, обеспечивающее рост значения прочности при комнатной и низких температурах, позволит получить высокие значения прочности при температурах 1200° С и выше. [c.269]

Поскольку тантал является абсолютным аналогом ниобия, можно предположить, что поведение его как основы гетерофазных сплавов с тугоплавкими карбидными, нитридными и оксидными фазами будет очень сходно с поведением ниобия, и установленные для ниобиевых сплавов закономерности дисперсионного упрочнения в основном должны сохраниться для подобных сплавов тантала. Так, например, исследования по влиянию совместного легирования гафнием и угле-юдом на свойства тантала и его однофазных сплавов с вольфрамом 19—22] показали, что по кратковременным и длительным прочностным свойствам сплавы с гафнием и углеродом оказываются значительно прочнее вплоть до 1650° С (см. рис. 117). [c.281]

Рис. 123. Температурная зависимость кратковременной прочности сг , и пластичности б сплавов вольфрама с оксидным и нитридным упрочнением, полученных порошковым методом [83] J — чистый вольфрам 5 — W — 1% ТЬОг 3 — W — 2% ThOa 4 W - 25% Re — 1 % ThOjl 5 — W — 25% Re — 1% HfN

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...